(57)【要約】【課題】１つのフレキシブルプリント基板に複数の回路基板等が接続される場合であっても、フレキシブルプリント基板と回路基板等の位置決めを容易にするとともに接続部に生じるストレスを抑制することができる電子機器を提供する。【解決手段】本発明に係る電子機器は、複数の回路基板と、複数の回路基板を電気的に接続するフレキシブル基板とを備え、フレキシブル基板には、同一面内に少なくとも１以上のアングル部を有することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の回路基板と、
前記複数の回路基板を電気的に接続するフレキシブル基板と、
を備え、
前記フレキシブル基板には、同一面内に少なくとも１以上のアングル部を有することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記フレキシブル基板には、その面の略垂直方向に曲げ構造を有することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記回路基板と前記フレキシブル基板とを異方導電フィルムを介して熱圧着接続することで形成される接続部をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項４】
前記接続部を覆い前記回路基板と前記フレキシブル基板とを圧接する補強部材をさらに具備することを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
【請求項５】
前記フレキシブル基板には導電性の接続パッドが複数設けられ、前記接続パッドに接続されるケーブルを介して前記フレキシブル基板に接続される機器を増設可能に構成されたことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項６】
複数の回路基板を備えた電子機器の実装方法において、
フレキシブル基板の同一面内に、少なくとも１以上のアングル部を有する構造を設け、
前記フレキシブル基板によって前記複数の回路基板を相互に接続する、
ことを特徴とする電子機器の実装方法。
【請求項７】
前記フレキシブル基板に、その面の略垂直方向に曲げ構造をさらに設けることを特徴とする請求項６に記載の電子機器の実装方法。
【請求項８】
前記回路基板と前記フレキシブル基板とを、異方導電フィルムを介して熱圧着接続することを特徴とする請求項６に記載の電子機器の実装方法。
【請求項９】
補強部材によって前記回路基板と前記フレキシブル基板との接続部を覆い前記複数の回路基板と前記フレキシブル基板とを圧接することを特徴とする請求項８に記載の電子機器の実装方法。
【請求項１０】
前記フレキシブル基板に導電性の接続パッドを複数設け、前期接続パッドに接続されるケーブルを介して前記フレキシブル基板に接続される機器を増設することを特徴とする請求項６に記載の電子機器の実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器およびその実装方法に係り、特に、複数のプリント基板をフレキシブル基板で接続する電子機器およびその実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータ等の電子機器においては、回路基板と筐体コネクタとの間の接続や回路基板間の接続にフレキシブルプリント基板を用いる形態が多用されるようになってきている。
【０００３】
フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）は、並列に配置された多数の導体を絶縁性の樹脂等で挟み込んで平面状に形成されたもので、導体に沿った平面方向に可撓性を有する配線用のプリント基板である。
【０００４】
フレキシブルプリント基板を用いることにより、非常に多数の配線を平面方向の狭隘な空間に効率よく実装することができ、電子機器の小型・高密度化が可能となる。
【０００５】
他方、フレキシブルプリント基板は、導体に沿った平面方向には一定の可撓性を有するものの、それ以外の方向に対しては柔軟性が少ない。このため、フレキシブルプリント基板を用いて回路基板と筐体コネクタ等の電子部品を接続する際に、接続部品間の適切な位置決めがなされていないと、フレキシブルプリント基板の両端の接続部にストレスが発生することになる。
【０００６】
このようなストレスを抑制するために、例えば、特許文献１には、フレキシブルプリント基板の一部に伸縮吸収部等を設けた構造にする技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１３０１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来、フレキシブルプリント基板と回路基板、筐体コネクタ、電子部品等（以下回路基板等いう）とを接続する際には、コネクタを介した接続方法や半田付けによる方法が一般的であった。
【０００８】
これに対して、近年、異方導電フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic  Conductive  Film）を介してフレキシブルプリント基板と回路基板等とを接続する技術が開発され実用化されている。異方導電フィルム（以下、ＡＣＦという）は、金属粒子と熱硬化性の接着剤を含有するフィルムである。フレキシブルプリント基板の端部の電極（フレキシブルプリント基板の導体を露出させたもの）と回路基板等側の電極との間にこのＡＣＦを挟みこんで加熱圧着することにより、フレキシブルプリント基板と回路基板等とを電気的に接続することができる。
【０００９】
ＡＣＦを用いた接続によれば、コネクタの嵌合機構が不要となるため極めて高密度の実装が可能となる。例えば、電極間の間隔が約２０μｍといった微小間隔でも実現可能となる。このため、従来のフレキシブルプリント基板に比べて導体数を飛躍的に増大することが可能となる。
【００１０】
また、ＡＣＦを用いた接続によれば、コネクタ自体を必要としないため、従来コネクタが占有していた空間が不要となり、電子機器の更なる小型化、薄型化が可能となる。
【００１１】
一方、ＡＣＦを用いた接続の欠点は、コネクタや半田付けによる接続に比べて接続部に発生するストレスに弱い点にある。このため、フレキシブルプリント基板と回路基板等との位置あわせを正確に行い、接続部にかかるフレキシブルプリント基板のねじれや引張り等による力を低減させ、接続部に生じるストレスを抑制することが重要となる。
【００１２】
また、ＡＣＦを用いた接続では高密度実装が可能となるため電極間の間隔は非常に狭小な場合が多い。このこともフレキシブルプリント基板と回路基板等との位置あわせの正確性がさらに要求される要因となる。
【００１３】
他方、今日のパーソナルコンピュータ等の電子機器では、１つのフレキシブルプリント基板を介して複数の回路基板等を接続する必要性も高まっている。この理由は、例えば、主要な機能が実装されたシステム基板と、ＬＡＮカードや光ディスクドライブといった周辺回路を実装する回路基板とが複数混在する電子機器の場合、大型のマザーボードを介した接続方法よりも１つのフレキシブルプリント基板を介して複数の回路基板等を接続する方法の方が、実装効率も高く、また薄型化、軽量化にも有利であるからである。
【００１４】
特許文献１が開示するフレキシブルプリント基板の構造は、導体の軸方向の伸縮性を増加することにより、フレキシブルプリント基板の両端に１対１接続される電子部品（例えば、回路基板とコネクタ）の位置決め精度を緩和するとともに接続部に生じるストレスを低減するものである。しかしながら、特許文献１が開示する技術は、フレキシブルプリント基板の両端に１対１接続される電子部品を対象とするものであり、フレキシブルプリント基板に複数の回路基板等が接続される場合にはその効果は必ずしも期待できない。
【００１５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、１つのフレキシブルプリント基板に複数の回路基板等が接続される場合であっても、フレキシブルプリント基板と回路基板等の位置決めを容易にするとともに接続部に生じるストレスを抑制することができる電子機器およびその実装方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係る電子機器は、上記課題を解決するため、請求項１に記載したように、複数の回路基板と、前記複数の回路基板を電気的に接続するフレキシブル基板とを備え、前記フレキシブル基板には、同一面内に少なくとも１以上のアングル部を有することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る電子機器の実装方法は、上記課題を解決するため、請求項６に記載したように、複数の回路基板を備えた電子機器の実装方法において、フレキシブル基板の同一面内に、少なくとも１以上のアングル部を有する構造を設け、前記フレキシブル基板によって前記複数の回路基板を相互に接続することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る電子機器およびその実装方法によれば、１つのフレキシブルプリント基板に複数の回路基板等が接続される場合であっても、フレキシブルプリント基板と回路基板等の位置決めを容易にするとともに接続部に生じるストレスを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明に係る電子機器およびその実装方法の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【００２０】
図９は、従来の方法により、フレキシブルプリント基板１００を用いて３つの回路基板１、２、および３を接続した形態の一例を示した図である。本例では、フレキシブルプリント基板１００は、第１のストレート部１０１と第２のストレート部１０２とによって、略Ｔ字状の形状を形成しており、３つの端部が接続部１ａ、２ａ、および３ａを介してそれぞれ回路基板１、２、および３を接続に接続されている。
【００２１】
フレキシブルプリント基板１０１は、その構造上導体に沿う方向に対しては可撓性を有しているが、導体に直交する方向に対しては殆ど可撓性が無い。
【００２２】
即ち、回路基板３に着目すると、矢印Ｙ方向には可撓性があるものの矢印Ｙと直交する方向には殆ど可撓性が無いことになる。このため、回路基板３の接続部３ａを位置決めする際には、矢印Ｙ方向に対しては位置誤差を比較的容易に吸収できるものの、矢印Ｙと直行する方向に対しては位置誤差が吸収できない。この結果、矢印Ｙと直行する方向の位置あわせの作業性が悪く、回路基板３の実装、組み立てに時間を要することになる。
【００２３】
また、矢印Ｙと直行する方向の位置合わせ精度が悪かった場合、接続部３ａに矢印Ｙと直行する方向の応力が生じるため、接続部３ａには強い接合力が必要となる。
【００２４】
（１）第１の実施形態
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電子機器に実装される基板アセンブリ１０の実装状態を示した図である。
【００２５】
基板アセンブリ１０は、回路基板１、２、および３と、これらの回路基板を相互に電気的に接続するフレキシブルプリント基板（フレキシブル基板）５を備えて構成されている。
【００２６】
フレキシブルプリント基板５は、第１のストレート部５１０を介して回路基板１と回路基板２とを接続している。また、第１のストレート部５１０の中央部から回路基板３を接続する分岐部５１０ａが分岐する形態となっている。
【００２７】
分岐部５１０ａは、第２のストレート部５１１、第１のアングル部５１２、第３のストレート部５１３、第２のアングル部５１４、および第４のストレート部５１５を備えた形状となっている。
【００２８】
フレキシブルプリント基板５が備える３つの端部は、接続部１ａ、２ａ、及び３ａを介してそれぞれ回路基板１、２、及び３に接続されている。接続部１ａ、２ａ、及び３ａは、いずれもＡＣＦ６０を介した接続となっている。
【００２９】
図２は、回路基板２の接続部２ａを例にとって接続部２ａの細部構造を模式的に示した図である。図２（ａ）は接続前、図２（ｂ）は接続後の状態を示している。
【００３０】
フレキシブルプリント基板５の端部には、配線導体が露出して電極５０が形成されている。他方、回路基板２の端部にも対応する電極２０が形成されている。
【００３１】
電極５０と電極２０との接続は、ＡＣＦ６０を挟み込んで適宜の熱を印加しつつ圧着することによって行われる。ＡＣＦ６０は、金属粒子と熱硬化性接着剤を含有したフィルムであり、熱を印加することにより、電極５０と電極２０とを接着する。また、ＡＣＦ６０に含有される金属粒子の効果により、電極５０と電極２０との間の導電性が確保される。
【００３２】
ＡＣＦ６０を介したこの接続法によれば、従来用いていたコネクタを必要としないため、コネクタが占有していた空間が不要となる。このため、電子機器の薄型化が可能となる。
【００３３】
また、ＡＣＦ６０を介した接続法によれば、コネクタの嵌合機構が不要となるため、電極間の間隔を狭めることが容易になる。例えば約２０μｍといった狭い電極間間隔が実現できる。
【００３４】
上記のように構成された基板アセンブリ１０の作用について説明する。
【００３５】
分岐部５１０ａのストレート部５１１は、矢印Ｙ１方向に可撓性を有している。同様にストレート部５１５は、矢印Ｙ２方向に可撓性を有している。２つのストレート部５１１、５１５によるＹ１、Ｙ２方向の可撓性によって、回路基板３はＹ１、Ｙ２方向（図１において上下方向）の取り付け誤差が吸収されることになる。このため、接続部３ａに生じるＹ１、Ｙ２方向の応力を抑制することができる。また、回路基板３の取り付けに際しては、Ｙ１、Ｙ２方向の位置決め精度が緩和されることになる。
【００３６】
一方、分岐部５１０ａのストレート部５１３は、矢印Ｘ方向に可撓性を有している。このＸ方向の可撓性によって、回路基板３はＸ方向（図１において左右方向）の取り付け誤差が吸収されることになる。したがって、接続部３ａに生じるＸ方向の応力を抑制することができる。
【００３７】
また、回路基板３の取り付けに際しては、Ｘ方向の位置決め精度が緩和されることになる。
【００３８】
このように、第１の実施形態に係る基板アセンブリ１０では、分岐部５１０ａに２つのアングル部５１２、５１４を設けたことにより、Ｙ１方向（Ｙ２方向）とＸ方向の２方向に対して可撓性をもたせることが可能となり、結果的に接続部３ａに生じる応力を抑制し、かつ接続部３ａの位置決め精度を緩和することが可能となる。
【００３９】
なお、少なくとも１つのアングル部と、このアングル部に連接するストレート部とによって少なくとも２方向に可撓性を持たせた構造により、フレキシブルプリント基板及び接続部に生じる応力を吸収することが可能となるため、この構造を応力吸収構造という。
【００４０】
図９に示した従来の接続方法の場合には、分岐部の一方向のみが可撓性を有する形態であった。これに対して、図１に例示した第１の実施形態では、Ｙ１方向（Ｙ２方向）とＸ方向の２方向に対して可撓性を有する形態となっている。このため、接続部３ａに生じる２方向の応力を効率よく抑制することができる。特に、コネクタを用いた接続よりも接合力が弱い場合、例えばＡＣＦ６０による接続の場合であっても、接続部に生じる２方向の応力を抑制することができるため、接続部の剥離等の問題を回避することができる。
【００４１】
また、回路基板３の取り付けに際しては、２方向（２次元）に対して回路基板３の位置調整調整が可能であるため、位置決め精度が緩和されることになる。上述したように、ＡＣＦ６０を介した接続では、電極間隔を非常に狭くすることができるが、このことはフレキシブルプリント基板と回路基板との位置あわせに際して極めて高い位置あわせ精度が要求されることを意味する。本実施形態によれば、ＡＣＦ６０を介した接続においても容易に高い位置精度を実現できる。
【００４２】
（２）その他の実施形態
図３は、本発明の第２の実施形態に係る電子機器に実装される基板アセンブリ１０ａの実装状態を示した図である。
【００４３】
第２の実施形態は、分岐部５２０ａに４つのアングル部５２２、５２４、５２６、および５２８を設けた形態である。この結果、３つのストレート部５２１、５２５、および５２９においてＹ方向（Ｙ１方向、Ｙ２方向、Ｙ３方向）の可撓性を確保し、また、２つのストレート部５２３、および５２７においてＸ方向（Ｘ１方向、Ｘ２方向）の可撓性を確保することが可能となる。
【００４４】
第２の実施形態は、第１の実施形態に比べて分岐部の形状がやや複雑になるものの、可撓性を有する部位が増加しており、回路基板３の移動の自由度が増し、位置調整がさらに容易になる。また、接続部３ａに生じる応力もさらに抑制することができる。
【００４５】
図４は、本発明の第３の実施形態に係る電子機器に実装される基板アセンブリ１０ｂの実装状態を示した図である。
【００４６】
第３の実施形態では、回路基板３が回路基板１と同じ側に配置されている。このような配置の場合、分岐部５００ａに１つのアングル部５０２を設けた形態により、第１、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。即ち、ストレート部５０１によってＹ方向の可撓性を確保し、ストレート部５０３によってＸ方向の可撓性を確保することができる。この結果、回路基板３の位置調整が容易となり、また、接続部３ａに生じる応力を抑制することができる。
【００４７】
図５は、本発明の第４の実施形態に係る電子機器に実装される基板アセンブリ１０ｃの実装状態を示した図である。
【００４８】
第４の実施形態に係る基板アセンブリ１０ｃでは、２つの回路基板１および２がフレキシブルプリント基板５ｃに接続される形態となっている。アングル部５３１を設けた形態により、ストレート部５３０によってＸ方向の可撓性を確保し、ストレート部５３２によってＹ方向の可撓性を確保することができる。
【００４９】
なお、第１ないし第４の実施形態では、フレキシブルプリント基板に接続される回路基板の数は２ないし３としているが、本発明はこれらの数に限定されるものではない。さらに多くの回路基板が接続される形態でも良い。
【００５０】
また、第１ないし第４の実施形態では、回路基板３に接続される分岐部のみにアングル部を設けた形態としているが、さらに他の基板、例えば回路基板２に接続されるストレート部にアングル部を設ける形態としてもよい。
【００５１】
さらに、第１ないし第４の実施形態では、フレキシブルプリント基板に接続される対象は総て回路基板としているが、接続対象は必ずしも総てが回路基板である必要はない。例えば、回路基板１を筐体用のコネクタに置換した形態であっても良い。
【００５２】
図６は、本発明の第５の実施形態に係る電子機器に実装される基板アセンブリ１０ｄの実装状態を示した図である。
【００５３】
第５の実施形態に係る基板アセンブリ１０ｄは、第３の実施形態に係る基板アセンブリ１０ｂのストレート部５００に、曲げ構造５０４を設けた形態である。曲げ構造５０４を設けたことによってＸ方向の伸縮量が増加し、第３の実施形態による効果に加えて、回路基板１、２、および３の位置合わせがさらに容易となると共に、接続部１ａ、１ｂ、および１ｃに生じる応力をさらに抑制することができる。
【００５４】
図７は、本発明の第６の実施形態に係る電子機器に実装される基板アセンブリ１０ｅの実装状態を示した図である。
【００５５】
第６の実施形態に係る基板アセンブリ１０ｅは、第５の実施形態に係るフレキシブルプリント基板５ｄの一部、例えばアングル部５０２に、接続パッド５０５を設けた形態である。接続パッド５０５は、内部の導体と接続されかつフレキシブルプリント基板５ｅの外部に露出している。適宜の接続ケーブル５０６の一端を接続パッド５０５に接続し、他端を回路基板４に接続することにより、フレキシブルプリント基板５ｅに接続される回路基板を増設することが可能となる。
【００５６】
図８（ａ）は、本発明の第７の実施形態に係る電子機器に実装される基板アセンブリ１０ｆの実装状態を示した図である。
【００５７】
第７の実施形態に係る基板アセンブリ１０ｆは、フレキシブルプリント基板５ｆに４つの回路基板１、２、３、および４が接続されている形態である。フレキシブルプリント基板５ｆには、２つのアングル部５４２、５４４が設けられているほか、曲げ構造５４８が設けられている。
【００５８】
前述の各実施形態と大きく異なる点は、回路基板４の接続部に４ａに、補強部材４０が設けられている点である。
【００５９】
補強部材４０は、図８（ｂ）に示したように、例えば、ＡＣＦ６０を用いた接合部を覆う押さえ板４０ｂと、止めねじ４０ａで構成される。回路基板４に設けられた貫通孔を介して押さえ板のボス部に止めねじ４０ａをねじ込むことにより、フレキシブルプリント基板５ｆと回路基板４の接合部を圧接し、接合力を強化することができる。特に強い接合力が求められる接続部に対してこの補強部材を用いることにより、より強固な接合を実現することができる。補強部材の材質は特に限定するものではない。アルミニウムのような金属でもよいし、樹脂等を用いて形成しても良い。
【００６０】
上述した各実施形態による電子機器およびその実装方法によれば、１つのフレキシブルプリント基板に複数の回路基板等が接続される場合であっても、フレキシブルプリント基板と回路基板等の位置決めを容易にするとともに接続部に生じるストレスを抑制することができる。
【００６１】
なお、本発明は上記の各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係る電子機器の第１の実施形態における基板アセンブリの実装例を示す図。
【図２】本発明に係る電子機器の実施形態における、フレキシブルプリント基板と回路基板との接続部の細部構造を模式的に示す図であり、（ａ）は接続前の状態を示す図、（ｂ）は接続後の状態を示す図。
【図３】本発明に係る電子機器の第２の実施形態における基板アセンブリの実装例を示す図。
【図４】本発明に係る電子機器の第３の実施形態における基板アセンブリの実装例を示す図。
【図５】本発明に係る電子機器の第４の実施形態における基板アセンブリの実装例を示す図。
【図６】本発明に係る電子機器の第５の実施形態における基板アセンブリの実装例を示す図。
【図７】本発明に係る電子機器の第６の実施形態における基板アセンブリの実装例を示す図。
【図８】（ａ）は、本発明に係る電子機器の第７の実施形態における基板アセンブリの実装例を示す図であり、(ｂ)は、補強部材の細部構造を模式的に示す図。
【図９】従来の電子機器におけるフレキシブルプリント基板と回路基板との接続例を示す図。
【符号の説明】
【００６３】
１、２、３、４  回路基板
５、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ  フレキシブルプリント基板
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ  基板アセンブリ
２０  電極（回路基板側）
４０  補強部材
５０  電極（フレキシブルプリント基板側）
６０  ＡＣＦ（異方導電フィルム）
５０２、５１２、５１４、５２２、５２４、５２６、５２８、５３１、５４２、５４４  アングル部
５０４、５４８  曲げ構造
５０５  接続パッド
【図１】
2006286768.tif 000003
【図２】
2006286768.tif 000004
【図３】
2006286768.tif 000005
【図４】
2006286768.tif 000006
【図５】
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【図６】
2006286768.tif 000008
【図７】
2006286768.tif 000009
【図８】
2006286768.tif 000010
【図９】
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